Lastnosti polietilena se razlikujejo glede na razred neobdelanega materiala, uporabljenega za sintezo tega termoplasta, in njegovo strukturno kristalizacijo. Na splošno celovitost končnega materiala na osnovi polietilena v industriji plastike temelji na gostoti in tališču. Ker pa je to snov mogoče proizvesti s številnimi metodami za polimerizacijo etana, bo vsaka povzročila razlike v specifičnih lastnostih polietilena. Razlike, ki bi verjetno vodile do teh razlik, vključujejo molekulsko maso, gostoto in stopnjo razvejanosti molekularne vezave ogljika.
Večina ljudi pozna dve najpogostejši obliki tega polimera: polietilen nizke gostote (LDPE) in polietilen visoke gostote (HDPE). Ker polietilenske lastnosti prvega vsebujejo večjo stopnjo razvejanosti dolge verige, je matrica manj gosta in ne ponuja toliko natezne trdnosti kot slednja. Ker je temu tako, je LDPE cenejša za proizvodnjo in obdelavo kot podobni polimeri.
HDPE pa je zaradi večje gostote in linearne kristalizacije bolj trpežna vrsta polietilena. Zaradi polietilenskih lastnosti tega materiala je primeren za uporabo pri proizvodnji številnih vrst plastike, odporne na stres, namenjene potrošniški in komercialni uporabi. Na primer, HDPE se uporablja za izdelavo posod za mleko v velikosti galone, pa tudi za vodovodne napeljave.
Kot smo že omenili, se lastnosti polietilena razlikujejo glede na uporabljeno metodo polimerizacije. Postopek lahko induciramo s spodbujanjem polimerizacije prostih radikalov, z uvedbo alkalijskega amida ali sekundarnega monomera (anionska adicijska polimerizacija oziroma ionsko koordinacijska polimerizacija) ali z uporabo katalizatorja. Poleg tega se uporaba visoke napetosti uporablja za doseganje kristalnega polietilena s podaljšano verigo (ECC), ki ima za posledico gosto kristalizacijo, vendar daje preglednost.
Katalizatorji so pogosto metoda izbire za pridobitev materiala, ki kaže želene lastnosti polietilena. Na primer, polietilen z ultra visoko molekulsko maso (UHMWPE) in polietilen z visoko molekulsko maso (HMWPE) sta oba inducirana s katalizatorji in imata nenavadno povišano gostoto in molekulsko maso. Zaradi visoke stopnje vzdržljivosti se UHMWPE uporablja za izdelavo različnih strojnih delov, umetnih sklepov in vsadkov ter neprebojnih jopičev. HMWPE se uporablja za izdelavo kemično odpornih izdelkov, kot so rezervoarji za gorivo in skladiščni rezervoarji.
Poleg gostote, molekulske mase in odpornosti na stres se šteje, da druge lastnosti polietilena ocenjujejo delovanje in uporabo. Ti vključujejo udarno trdnost ali udarno trdnost, strižno hitrost – hitrost taljenja in pretoka polimera – in odpornost na povešanje, ki se nanaša na to, kako material vzdrži taljenje in preoblikovanje. Vsi ti dejavniki vplivajo na delovanje materiala med obdelavo. Poleg tega, ker večina surovin, ki se danes uporabljajo v industriji plastike, lahko izvira iz recikliranih polimernih smol, se lahko lastnosti polietilena zelo razlikujejo, tudi med različnimi serijami, predstavljenimi kot isti material.